Свинец в ХIХ в. входил в состав жести, из которой делали консервные банки. Многочисленные отравления такими консервами заставили быстро отказаться от свинца как составной части жести для консервов. В настоящее время свинец содержится в выбросах автомобилей, отравляющих воздух больших городов.
Широкое техническое применение кадмия (нанесение на поверхность неблагородных металлов, использование в производстве красок, лаков, эмалей, керамики) обусловливает попадание кадмия в ОС и ее загрязнение.
Нитраты (селитры) широко применяются в сельском хозяйстве в качестве удобрений. Повышенное содержание нитратов в почве приводит к тому, что они включаются в обменные процессы и накапливаются в листьях, стеблях и особенно в корнях растений. Непосредственно для растений избыток нитратов угрозы не представляет, но при попадании в организм животных и людей с пищей они вызывают тяжелые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства, злокачественные опухоли, ухудшают состав крови.
К органическим загрязняющим веществам относятся нефть и нефтепродукты, а также фторхлорорганические соединения.
Нефть и нефтепродукты малорастворимы в воде и образуют на ней пленку, препятствующую кислородному обмену между водой и воздухом; в результате нефтяных разливов гибнут многие морские животные, рыбы и птицы; на суше нефтяные разливы приводят к деградации почвы и потере пахотных земель.
Фторхлорорганические соединения являются весьма токсичными. Среди них наиболее опасными являются диоксины — хлорсодержащие ароматические соединения. Они образуются при взаимодействии хлора, используемого для дезинфекции питьевой воды, с органическими веществами.
Пестициды — хлорсодержащие органические соединения, специально внесенные человеком в биосферу для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Одно из первых таких веществ — ДДТ , его в 50-е годы специально распыляли с самолетов над полями. Затем была доказана токсичность этого вещества для человека и животных, и его использование запретили. В 90-е годы ХХ в. ДДТ обнаружили в печени антарктических пингвинов! Это вещество нерастворимо в воде, с талыми водами и дождями его смыло в реки, затем в моря, и вот уже ДДТ оказался загрязнен Мировой океан!
2.6. Антропогенное загрязнение атмосферы
Антропогенное загрязнение атмосферы приводит к глобальным изменениям.
Загрязнения атмосферы поступают в виде аэрозолей и газообразных веществ. Наибольшую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится около 80% всех выбросов. Прежде всего — это соединения серы, углерода, азота. Углекислый газ сам по себе не ядовит, но с его накоплением связана опасность такого глобального процесса как «парниковый эффект». Последствие мы видим по потеплению климата на Земле.
С попаданием в атмосферу соединений серы и азота связано выпадение кислотных дождей. Двуокись серы и окиси азота в воздухе соединяются с парами воды, затем вместе с дождями выпадают на землю фактически в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают кислотность почвы, способствуют гибели растений и высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, угнетающе действуют на флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни — от рыб до микроорганизмов. Расстояние между местом образования кислотных осадков и местом их выпадения может составлять тысячи километров.
2.7. Антропогенное загрязнение гидросферы и литосферы
Гидросфера и литосфера загрязняются главным образом:
нефтью и нефтепродуктами, которые постоянно перевозят и довольно часто разливают на поверхности воды или суши, что приводит к серьезным экологическим катастрофам;
соединениями тяжелых металлов (ртути, кадмия и свинца), являющимися высокотоксичными веществами;
хлорорганическими соединениями, в основном, — пестицидами, применяемыми для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, а также диоксинами — высокотоксичными хлор- и бромсодержащими ароматическими соединениями;
радиоактивными отходами, образующимися при работе атомных электростанций, а также в результате конверсии (ядерного разоружения).
Пути выхода из сложившейся экологической ситуации были намечены на второй Конференции ООН по проблемам окружающей среды, состоявшейся в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, где была принята Концепция устойчивого экономического развития; в 1996 г. она была введена в России.
2.8. Производство и природа: кто кого?
К особым издержкам высокой энергоемкости производства относятся экологические проблемы. Главной особенностью современной индустриальной цивилизации является ее способность сконцентрировать и выбросить в окружающую среду в короткий момент большое количество энергии, а именно такие воздействия наиболее губительны для всех компонентов природы, включая человеческий организм.
Любой производственный процесс, идущий с потреблением энергии, сопровождается ее рассеянием в окружающую среду (в том числе и в виде загрязнений). Большинство “горячих” технологий сопряжено со значительными выбросами в атмосферу продуктов сгорания, электроемкие производства часто связаны с токсичными отходами электролиза и сильными электромагнитными полями, а о выхлопных газах автомобилей известно всем. Это неизбежная плата за прогресс, требующая для компенсации вредных воздействий дополнительных энергетических затрат в и без того энергетически насыщенных регионах. В результате порождается цепной процесс, суть которого хорошо отражает известный афоризм “очищая - загрязняем”.
Тем самым энергетическая вооруженность разных видов деятельности человека и хозяйственных комплексов регионов может служить универсальным индикатором потенциала антропогенного воздействия на природу.
Выбросы промышленных предприятий энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнения значительно превышают допустимые санитарные нормы. Это приводит, особенно среди городского населения, к увеличению количества людей, заболевающих хроническим бронхитом, астмой, аллергией, ишемией, раком.
Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в окружающую среду, прежде всего, отражается на здоровье населения, ухудшается качество продуктов сельского хозяйства, снижается урожайность, преждевременно разрушаются жилища, металлоконструкции промышленных и гражданских сооружений, оказывается влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли, что приводит к гибели флоры и фауны. Поступающие в атмосферу оксиды углерода, серы, азота, углеводороды, соединения свинца, пыль и т.д. оказывают различное токсическое воздействие на организм человека.
Важным фактором является разрушение озонового слоя.
Считают, что уже в 1973 году фреонами был разрушен 1% озонового слоя, к 2000 году - 3% , а к 2050 году-10%.
Разрушение озонового слоя особенно значительно над полюсами Земли и в зонах полета космических аппаратов и сверхзвуковой авиации.
Особенно опасны для озонового слоя ядерные взрывы в атмосфере, так как в него поступает при этом хлор, оксиды азота. Ядерная война может истощить озоновый слой на 20% и более. Сокращение концентрации О3 в озоновом слое приведет к массовым раковым заболеваниям кожи у людей, замедлению фотосинтеза и гибели некоторых видов растений.
Таким образом, разрушение озонового слоя приведет к уничтожению всего живого на Земле.
В результате 10-летнего эксперимента, доктором медицинских наук В. Хаснулиным был разработан оригинальный метод медицинского геофизического прогнозирования. Этот метод позволяет на несколько месяцев вперед рассчитать дни, когда погодные, геомагнитные и гравитационные условия могут вызвать резкое обострение сердечно-сосудистых заболеваний, психические расстройства, травматизм. Многолетние наблюдения показали высокую оправданность прогнозов для всплесков обострений артериальной гипертонии, инфаркта миокарда, инсультов, а также для чрезвычайных происшествий, крупных аварий на транспорте и т.д.
Неблагоприятное влияние на жизнедеятельность человека оказывает шум, вибрация, инфразвук, а также воздействия электромагнитных полей и различных излучений.
Проблема радиоактивных загрязнений возникла в связи с захоронением радиоактивных отходов (РАО), появившихся в результате гонки ядерных вооружений, а также строительства атомных электростанций и атомного флота (аварии на этих объектах, из которых самой крупной была Чернобыльская катастрофа, также стали источниками радиоактивных загрязнений).
Радиоволны, внесшие столь значительный вклад в НТР, так же, как и другие виды электромагнитного излучения, являются источником загрязнения биосферы. Вся атмосфера Земли и околоземное космическое пространство буквально перенасыщены радиоволнами, плотность которых в течение последних десятилетий возросла в сотни раз. Уже вся биосфера пронизана излучением в радиодиапазоне.
Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы - биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (Зв): 1 Зв = 100 бэр. Так как радиоактивное излучение может вызвать серьезные изменения в организме, каждый человек должен знать допустимые его дозы.
В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.